Способ получения растворимых полуформалей целлюлозы

 

т;{ 1 tje"«--;.. «

«-, 1

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистиыеских

Республик

{11{ 583138

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЙЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 16.04.76 (21)2350673/23-0 (51) М. Кл.

С 08 В 11/08 с присоединением заявки № (23) Приоритет(43) Опубликовано 05.12.77. Бюллетень №4

Государственный комитет

Совета етинистров СССР но делам нзаоретеннй и открытий (53) УДК 547.45.81 (088.8) (45) Дата опубликования описания12.01.78 (72) Авторы изобретения

А, У;А. Лещинер, С, М. Наэарьин, 3. А. Сурннна, И. Г. Шимко, Е. М. Могилевский и Н. С. Николаева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРИМЫХ ПОЛУФОРМАЛЕЙ

11ЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение касается получения производных целлюлозы, а именно, попуформалей цаплю и озые

Известно получение папуформапей .целпюп*озы при взаимодействии формапьдегида с цел S люлозой(1 .Однако ати производные не раотворимы в воде и других растворителях, что затрудняет переработку их в иэделия, например вопокна и пленки.

Известно также попучение растворимых попуформапей цеппюпозы взаимодействием целпюпозы с формапьдегидом в среде ди метипсупьфюксида(2). При этом диметяесупьфоксид стабилизирует образующиеся попуформапи цеипопозы и опужят дпя иих растворите нем. Однако выход растворимых попуформапей цепполозы по атому способу составпяет 1О-.30%.

Uem изобретения - повышение выхода растворимых попуформапей целлюлозы. Эта 20 цель достигается тем, что взаимодействие целлюлозы с формапьАегндом проводят при

50-120 С в присутствии вещества основно. го характера при соотношении компонентов реакционной смеси целлюлоэатформальдегид: вешество основного характера соответственно 1: 0,5-2,0: 0,05-0,2.

Для реакции испопьэуют формапьдегид ипн донор формапьдегида, например параформ, cL-попиокснметипен.

Вещество основного характера выбирают иэ группы, включающей гидроокиси, бикарбонаты, карбонаты, фосфаты ипи сунниты щепочных металлов, сопи щепочнътх металлов { карбоновых кислот жирного ряда, окиси, гид роокисн шел очноэемепьных металлов, сопи шелочноэемепьных металлов карбоновых кис лот жирного ряда, органические основания.

Примерами веществ основного характера., используемых согласно изобретению, являютcs карбонат натрия, гидроокись натрия, бяка бонат натрия, лаурат натрия, стеарат натрия, ацетат натрия, окись кальция, триатнпамин, пириднн, Выход целевого продукта - растворимыл производных целлюлозы по предлагаемому способу. 65- 100%, Способ осуществпяют спедуюшим образом.

Иеллюпоэу, диспергируют в диметнлсупьфоксиде, причем берут целлюлозу в таком копи583l 3И

Вещество основног5 характера

Номер примера

0,07

Гидроокись натрия

Ацетат натрия

Фосфат натрия

0,54

1,14

1,18

Сульфит натрия

19,54

Окись кальция

Ацетвт кальция

Пиридин

20,78

1,53 честве, чтобы вязкос1ь попучаема D раствора была не выше 1000 спз, например, концентрация целлюлозы в исходной реакционной смеси может составлять 5-6 вес,% при сред ней степени попимеризвции целлюлозы 800900.

Содержание целлюлозы в реакционной смеси может быть и выше, однако при этом затрудняется перемешивание высоковязкого раствора. К смеси целлюлозы и диметилсуль tO фоксида добавляют вещество основного характера и формальдегид или донор формвльдеги да, например пвраформ или Ф -полиоксиме тилен. Смесь перемешивают при нагревании, причем по мере протекания реакции смесь становится более вязкой. Затем из реакционной смеси удаляют фильтрованием нерастворив шиеся вещества. Полуформвли целлюлозы выделяют из фильтрвта,приливая его к избытку органического, растворителя, например вце )7Q тона.

Получаемые полуформали целлюлозы можно снова растворить в диметилсульфокснде.

Они относительно устойчивы при хранении 25 в отсутствии влаги н при обработке безводными растворителями. При обработке водой получаемые полуформвли целлюлозы разлагаются на целлюлозу и. формальдегнд.

Г

Получение новых растворимых производ- ÇO ных целлюлозы представляет большой интерес, поскольку позволяет создавать новые технопогические процессы производства различных иэделий нв основе целлюлозы, например искусственных вопокон.

Пример 1 ..5 r древесной целлюлозы диспергируют в 100 мл диметилсульфоксида при энергичном перемешивании и затем к пульпе добавляют 5 г пвраформа и 1 г угле- кислого натрия. Смесь нагревают, перемеши- О ввя, при 80 С в течение 6 чвс. Затем вяэо кую смесь отфильтровывают, фильтрвт прн» ливвют к 500 мл ацетона, осадок отфильтро. выввют, промывают ацетоном и высушявают нв воздухе. Получают 3,2 r продукта, содержащего 19,1% связанного формальдегида.

Он представляет собой порошок белого цвета.

Продукт подвергают разложен."ю кипячением в 1% пом растворе серной кислоты в течение 30 мин, в результате чего получают 2,6г целлюлозы. Вьиод полуформвлей в расчете на целлюлозу| составляет 52%, Пример 2. 100 г древесной целлюлозы диспергируют в 1,6 л диметилсульфоксидв, к пульпе добавляют 150 r .параформв и 5 r стеврата натрия. Смесь нагревают, перемешивая 4 час при 80 С. Получают о вязкий раствор, не содержавший нерастворившихся волоконец. Раствор отфильтровывают от посторонних включений и высаживают в

5 л ацетона. Выпавший волоконнстый осадок,, отфильтровывают, промывают ацетоном и вы сушиввют в вакуум-эксикаторе. Получают

123 г белого порошка-продукта, содержаще го 18,9% связанного формальдегидв. Продукт подвергают разложению кипячением в 1%ном растворе серной кислоты в. течение 30 мин, в результате чего получают 99,8 r целлюлозы.

Таким образом, выход полуформвлей целлю лозы составляет 99,8% в расчете на целлюлозу.

П р и м.е р 3. Полуформали целлюлозы получают аналогично примеру 1, но с тем изменением, что в качестве вещества основ ного характера используют О,2 г триэтил аминв. Выход полуформалвй целлюлозы составляет 99,85 Вес.Ъ-Ь расчете на;цедлюл зу.

П p è. и.ф y"û4-10. 1,0 г сульфвтной целлюлозы "(СП 600) смешивают с 18,15 г ди» метилеульфоксидв, 1,5 r пвраформа и 0,05 г вещества основного характера указанного в таблице. Смесь перемешивают 2 ч при

86оС, затем разбавляют диметилсульфоксидом в соотношении 1:4, нерастворившийся осадок отфильтровывают, промывают на фильм» ре водой, 1%-ным раствором КаОН и затем снова водой. Высушенный остаток на фильтре представляет собой не вступившую в реакцию целлюлозу. Иэ фяльтрвта высаживают рвст воримое, производное целлюлозы.

Полученные результаты приведены в твб лице, Количество нерастворившейся целлюлозы, %

5831 38

Составитель Т. Винникова

Техред М. Левнцхая Корректор И. Гокснч

Редактор Л. Ушакова аказ 4841/37 Тираж 610 П одпясное

0НИИПИ Государственного «омнтета Совета Министров СССР пЬ делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Иэ таблицы видно, что при нсполЬзованин указанных вешеств основного характера выход растворимых полуформалей пеллюлоэы 8099,996.

П р,и м е р 11, 1,0 r сульфнтной целлю g лозы (СП 600) смешивают с 17 мл диметнлсульфокснда, 2,0 r параформа и 0,005 г гндроокнся натрия. Смесь перемешивают 2 ч

120 С, затем обрабатывают аналогнчно примерам 4-10. Количество нерастворнвшей- щ ся целлюлозы составляет 0,021 г нля 2)1% от исходного. Следовательно, выход раствори мых полуформалей целлюлозы 97>99t.

П р н м е р 12, Полуформали целлюло зы получают аналогично примерам 4-10, но 5 с теми изменениями, что на 1,0 г целлюлозы берут 0,5 г параформа н проводят pearsцню при 50©С, Выход растворимых полуформалей 65)7%.

П р rr м е р 13. Полуформапн целлюло . зы получают аналагячно примерам 4-10, но с тем изменением, что вместо параформа но ., па ьзуют 4.-поляокснметнлен. Выход раст» воримых полуформалей 99)95%, Предлагаемый способ позволяет повысить выход растворимых полуформалей целлюлозы.

Полученный продукт может быть использован например, для изготовления на его основе волокон н пленок, Формула нэобретеняя

Способ получения растворимых полуформалей целлюлозы . взаимодействием целлюлозы с формальдегидом в среде диметилсульфоксида, о т л я ч а ю ш н и с я тем, что, с целью повышения выхода продукта, взанма действне проводят прн температуре 50-120оС в присутствии вешества основного характера прн соотношении компонентов реакционной смеси целлюлоза: формальдегид: вешество основного характера соответственно 1: 0,52,0: 0,05-0)2.

Источники ннформации, принятые во внямание при экспертизе:

1, Уокер Д, Ф. Формальдегид. М., Госх) миздат, 1957) с. 240.

2. OheenieoC синод бфлее щ Меме "

1975, 53, Ni 21, с, 4